(57)【要約】【課題】物理転送網上に論理的なデータフレーム転送網を構築し、さらにその物理転送網に複数のデータフレーム処理装置を接続する場合に、送信先情報識別子の検索処理に要する処理量を軽減する。【解決手段】データフレーム処理装置に、外部ネットワークに接続する通信ポート（外部ポート）Ｐ２から受信したデータフレームに対し、そのデータフレームに含まれるアドレスに基づき、データフレーム転送網から外部に送信する際に使用される送信先装置において使用される送信先ポートと、その送信先ポートから送信する際の相手先となる装置とを示す識別子を特定する外部ポート受信データフレーム送信先特定部１３と、外部ポートから受信したデータフレームに対し識別子を埋め込んだラベルを付与して、送信データフレームを生成するＭＰＳＬカプセル化部１４とを設け、カプセル化されたデータフレームを送信先装置に送出する。【選択図】    図２
2006352457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データフレーム転送網を構築し、前記データフレーム転送網内での通信に用いられる通信ポートである内部ポートと前記データフレーム転送網の外部のネットワークとの通信に用いられる通信ポートである外部ポートとを収容するデータフレーム処理装置であって、
前記各通信ポートからデータフレームを受信するデータフレーム受信手段と、
前記外部ポートから受信したデータフレームに対し、該データフレームに含まれるアドレスに基づき、前記データフレーム転送網から外部に送信する際に前記データフレーム転送網内で使用される送信装置において使用される送信先ポートと、該送信先ポートから送信する際の相手先となる装置とを示す識別子を特定する送信先特定手段と、
前記外部ポートから受信したデータフレームに対し、ラベルを付与するとともに該ラベル内に前記識別子を埋め込み、送信データフレームを生成するカプセル化手段と、
前記カプセル化手段から前記送信データフレームを受け取り、前記内部ポートを介して前記送信データフレームを前記データフレーム転送網内に送出するデータフレーム送信手段と、
を有する、データフレーム処理装置。
【請求項２】
データフレーム転送網を構築し、前記データフレーム転送網内での通信に用いられる通信ポートである内部ポートと前記データフレーム転送網の外部のネットワークとの通信に用いられる通信ポートである外部ポートとを収容するデータフレーム処理装置であって、
前記各通信ポートからデータフレームを受信するデータフレーム受信手段と、
前記内部ポートから受信したデータフレームから、該データフレームに付与されたラベルを取り出し、該ラベルから、前記データフレーム転送網から外部に送信する際の前記データフレーム転送網内で使用される送信装置において使用される送信先ポートと、該送信先ポートから送信する際の相手先となる装置とを示す識別子を取り出すデカプセル化手段と、
前記デカプセル化手段から、前記ラベルを除去されたデータフレームを受け取り、前記識別子で特定された送信先ポートに対応する前記外部ポートから、前記識別子で特定された装置に向けて、前記データフレームを送出するデータフレーム送信手段と、
を有する、データフレーム処理装置。
【請求項３】
データフレーム転送網を構築し、前記データフレーム転送網内での通信に用いられる通信ポートである内部ポートと前記データフレーム転送網の外部のネットワークとの通信に用いられる通信ポートである外部ポートとを収容するデータフレーム処理装置であって、
前記各通信ポートからデータフレームを受信するデータフレーム受信手段と、
前記外部ポートから受信したデータフレームに対し、該データフレームに含まれるアドレスに基づき、前記データフレーム転送網から外部に送信する際の前記データフレーム転送網内で使用される送信装置において使用される送信先ポートと、該送信先ポートから送信する際の相手先となる装置とを示す識別子を特定する送信先特定手段と、
前記外部ポートから受信したデータフレームに対し、ラベルを付与するとともに該ラベル内に前記識別子を埋め込み、送信データフレームを生成するカプセル化手段と、
前記内部ポートから受信したデータフレームから、該データフレームに付与された前記ラベルを取り出し、該ラベルから前記識別子を取り出すデカプセル化手段と、
前記カプセル化手段から前記送信データフレームを受け取った場合に、前記内部ポートを介して前記送信データフレームを前記データフレーム転送網内に送出し、かつ、デカプセル化手段から前記ラベルを除去されたデータフレームを受け取った場合に、前記識別子で特定された送信先ポートに対応する前記外部ポートから、前記識別子で特定された装置に向けて、前記ラベルを除去されたデータフレームを送出するデータフレーム送信手段と、
を有する、データフレーム処理装置。
【請求項４】
サービス処理装置を含んだデータフレーム転送網を構築し、前記データフレーム転送網内での通信に用いられる通信ポートである内部ポートと、前記データフレーム転送網の外部のネットワークとの通信に用いられる通信ポートである外部ポートとを収容するデータフレーム処理装置であって、
前記各通信ポートからデータフレームを受信するデータフレーム受信手段と、
前記外部ポートから受信したデータフレームに対し、該データフレームに含まれるアドレスに基づき、前記データフレーム転送網での転送経路における次に転送される装置から最後の装置までの装置群を示す第１の識別子と、前記最後の装置において使用される送信先ポートと該送信先ポートから送信する際の相手先となる装置とを特定する情報を示す第２の識別子を特定する送信先特定手段と、
前記外部ポートから受信したデータフレームに対し、ラベルを付与するとともに該ラベル内に前記第１および第２の識別子を埋め込み、送信データフレームを生成するカプセル化手段と、
前記カプセル化手段から前記送信データフレームを受け取り、前記内部ポートを介して前記送信データフレームを前記次に転送される装置に送信するデータフレーム送信手段と、
を有する、データフレーム処理装置。
【請求項５】
サービス処理装置を含んだデータフレーム転送網を構築し、前記データフレーム転送網内での通信に用いられる通信ポートである内部ポートと、前記データフレーム転送網の外部のネットワークとの通信に用いられる通信ポートである外部ポートとを収容するデータフレーム処理装置であって、
前記各通信ポートからデータフレームを受信するデータフレーム受信手段と、
前記外部ポートから受信したデータフレームに対し、該データフレームに含まれるアドレスに基づき、前記データフレーム転送網での転送経路における次に転送される装置から最後の装置までの装置群を示す第１の識別子と、前記最後の装置において使用される送信先ポートと該送信先ポートから送信する際の相手先となる装置とを特定する情報を示す第２の識別子を特定する送信先特定手段と、
前記外部ポートから受信したデータフレームに対し、ラベルを付与するとともに該ラベル内に前記第１および第２の識別子を埋め込み、送信データフレームを生成するカプセル化手段と、
前記内部ポートから受信したデータフレームから、該データフレームに付与されたラベルを取り出し、該ラベルから前記第２の識別子を取り出すデカプセル化手段と、
前記カプセル化手段から前記送信データフレームを受け取った場合に、前記内部ポートを介して前記送信データフレームを前記次に転送される装置に送信し、かつ、デカプセル化手段から前記ラベルを除去されたデータフレームを受け取った場合に、前記第２の識別子で特定された送信先ポートに対応する前記外部ポートから、前記第２の識別子で特定された装置に向けて、前記ラベルを除去されたデータフレームを送出するデータフレーム送信手段と、
を有する、データフレーム処理装置。
【請求項６】
前記次に転送される装置が自データフレーム処理装置である場合には、前記カプセル化手段は前記第１および第２の識別子の埋め込みを行わず、前記データフレーム送信手段は、前記外部ポートから受信したデータフレームを、該データフレームに含まれるアドレスに基づく自データフレーム処理装置のいずれかの外部ポートから送出する、請求項４または５に記載のデータフレーム処理装置。
【請求項７】
前記各識別子はＭＰＬＳのＳｈｉｍヘッダのラベルフィールドに埋め込まれる、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のデータフレーム処理装置。
【請求項８】
複数のデータフレーム処理装置を有するデータフレーム転送網におけるデータフレーム転送方法であり、前記各データフレーム処理装置は、前記データフレーム転送網内での通信に用いられる通信ポートである内部ポートと前記データフレーム転送網の外部のネットワークとの通信に用いられる通信ポートである外部ポートとを収容している、データフレーム処理方法であって、
第１のデータフレーム処理装置において、前記第１のデータフレーム処理装置の外部ポートからのネットワークからデータフレームを受信し、該受信したデータフレームに対し、該データフレームに含まれるアドレスに基づき、前記データフレーム転送網から外部に送信する際に前記データフレーム転送網内で使用される第２のデータフレーム処理装置において使用される送信先ポートと、該送信先ポートから送信する際の相手先となる装置とを示す識別子を特定するステップと、
前記第１のデータフレーム処理装置において、前記外部ポートから受信したデータフレームに対し、ラベルを付与するとともに該ラベル内に前記識別子を埋め込み、送信データフレームを生成する段階と、
前記第１のデータフレーム処理装置の内部ポートを介して前記送信データフレームを前記第２のデータフレーム処理装置に送信する段階と、
前記第２のデータフレーム処理装置において、前記第２のデータフレーム処理装置の内部ポートから前記送信データフレームを受信する段階と、
前記第２のデータフレーム処理装置において、前記送信データフレームから前記ラベルを取り出し、該ラベルから前記識別子を取り出す段階と、
前記識別子で特定された送信先ポートに対応する前記第２のデータフレーム処理装置の外部ポートから、前記識別子で特定された装置に向けて、データフレームを送出する段階と、
を有する、データフレーム処理方法。
【請求項９】
複数のデータフレーム処理装置とサービス処理装置とを有するデータフレーム転送網におけるデータフレーム転送方法であり、前記各データフレーム処理装置は、前記データフレーム転送網内での通信に用いられる通信ポートである内部ポートと前記データフレーム転送網の外部のネットワークとの通信に用いられる通信ポートである外部ポートとを収容している、データフレーム処理方法であって、
第１のデータフレーム処理装置において、前記第１のデータフレーム処理装置の外部ポートからのネットワークからデータフレームを受信し、該受信したデータフレームに対し、該データフレームに含まれるアドレスに基づき、前記データフレーム転送網での転送経路における次に転送される装置から最後の装置までの装置群を示す第１の識別子と、前記最後の装置である第２のデータフレーム装置において使用される送信先ポートと該送信先ポートから送信する際の相手先となる装置とを特定する情報を示す第２の識別子を特定するステップと、
前記第１のデータフレーム処理装置において、前記外部ポートから受信したデータフレームに対し、ラベルを付与するとともに該ラベル内に前記第１および第２の識別子を埋め込み、送信データフレームを生成する段階と、
前記第１のデータフレーム処理装置の内部ポートを介して前記送信データフレームを前記データフレーム転送網内に送信する段階と、
前記データフレーム転送網内において前記第１の識別子に記述された転送順で前記送信データフレームを転送する段階と、
前記第２のデータフレーム処理装置において、前記第２のデータフレーム処理装置の内部ポートから前記送信データフレームを受信する段階と、
前記第２のデータフレーム処理装置において、前記送信データフレームから前記ラベルを取り出し、該ラベルから前記第２の識別子を取り出す段階と、
前記第２の識別子で特定された送信先ポートに対応する前記第２のデータフレーム処理装置の外部ポートから、前記第２の識別子で特定された装置に向けて、データフレームを送出する段階と、
を有する、データフレーム処理方法。
【請求項１０】
前記識別子はＭＰＬＳのＳｈｉｍヘッダのラベルフィールドに埋め込まれる、請求項８または９に記載のデータフレーム処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データフレームを転送する際に用いられるデータフレーム処理方法ならびに装置に関する。特に本発明は、物理転送網上に論理的なデータフレーム転送網を構築し、データフレーム転送網上で２台以上のデータフレーム処理装置を経由するデータフレーム転送処理を行う場合に、データフレーム転送網の入口のデータフレーム処理装置において、受信データフレームに含まれるデータフレーム転送網上のアドレスから、データフレーム転送網の出口のデータフレーム処理装置から送信する際の送信先ポートおよび送信先装置を特定するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
データフレームを転送するためのデータフレーム転送網として、ＩＰ(Internet Protocol)ネットワークが広く用いられている。非特許文献１に示されるとおり、ＩＰネットワークでは、一般にデータフレーム転送網を構成するすべてのルータにおいて、受信したＩＰパケットに含まれる宛先ＩＰアドレスからそのルータ内での送信先通信ポートを特定する。このような転送方式では、各ルータごとにパケットの経路制御を行っているためにルータに負荷がかかり、しかも、複数の経路が可能な場合であっても特定の経路にパケットが集中して結果として輻輳が起こりやすくなる、という問題点がある。
【０００３】
そこで、キャリア（通信事業者）のコアネットワークなどでは、トラフィック・エンジニアリング(Traffic Engineering)によるＱｏＳ（サービス品質；Quality of service）制御や、ＶＰＮ（仮想プライベート網：Virtual Private Network）などのサービスを実現するための技術として、ＭＰＬＳ(Multi Protocol Label Switching)が使用されはじめている。非特許文献２に示されるとおり、ＭＰＬＳを用いたデータフレーム転送網では、データフレーム転送網の入口ルータ（ＭＰＬＳエッジルータ）において、受信したＩＰパケットに含まれる宛先ＩＰアドレスからそのルータ内での送信先通信ポートを特定するとともに、そのＩＰパケットに付与するラベルを特定してラベル化パケットを生成する。データフレーム転送網の中間ルータ（ＭＰＬＳコアルータ）では、受信したラベル化パケットのラベルを用いてそのルータ内の送信先通信ポートを特定する。そして、データフレーム転送網の出口ルータ（ＭＰＬＳエッジルータ）では、受信したラベル化パケットのラベルをはがしてＩＰパケットを取り出し、そのＩＰパケットに含まれる宛先ＩＰアドレスからそのルータ内での送信先通信ポートを特定する。
【０００４】
また同様の技術として、非特許文献３に示されるＣＬトンネリングアーキテクチャがあ。ＣＬトンネリングアーキテクチャを用いたデータフレーム転送網では、データフレーム転送網の入口ルータにおいて、受信したＩＰパケットに含まれる宛先ＩＰアドレスからそのルータ内での送信先通信ポートを特定するとともにそのパケットに付与するコアネットワークアドレスを特定してコアネットワークプロトコルＰＤＵを生成する。データフレーム転送網の中間ルータでは、受信したコアネットワークプロトコルＰＤＵのコアネットワークアドレスを用いてそのルータ内での送信先通信ポートを特定する。データフレーム転送網の出口ルータでは、受信したコアネットワークプロトコルＰＤＵからＩＰパケットを取り出し、そのＩＰパケットに含まれる宛先ＩＰアドレスからそのルータ内での送信先通信ポートを特定する。
【非特許文献１】IETF RFC791, "INTERNET PROTOCOL DARPA INTERNET PROGRAM PROTOCOL SPECIFICATION," Information Sciences Institute University of Southern California, (1981.9), http://www.ietf.org/rfc/rfc0791.txt?number=791
【非特許文献２】IETF RFC3031, "Multiprotocol Label Switching Architecture," E. Rosen, et al., (2001.1), http://www.ietf.org/rfc/rfc3031.txt?number=3031
【非特許文献３】IETF draft-ietf-ppvpn-cl-tunneling-vpn-01.txt, "Scalable Connectionless Tunneling Architecture and Protocols for VPNs", T. Kuwahara, et al., (2003.1)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、高信頼かつ様々なサービスを実現するための機能追加が容易なルータを実現するための一手法として、シャーシ型のルータ装置に複数枚のラインカードおよびサービスカードを収容し、これらのカード間をバックプレーン網で接続するルータ構成法が知られている。ラインカードは、ルータ外部の装置と接続するための外部ポート、および、バックプレーン網と接続するための内部ポートの２種類のポートを備えており、一方、サービスカードは、外部ポートは備えず、バックプレーン網と接続するための内部ポートのみを備えている。
【０００６】
このように構成されたルータでは、バックプレーン網という物理転送網上にＩＰネットワークを論理的に構成するため、ルータ外部の装置から受信したＩＰパケットは、そのＩＰパケットに含まれる宛先ＩＰアドレスに基づきそのＩＰパケットを受信したラインカード（入口ラインカード）と異なるラインカード（出口ラインカード）上の外部ポートから送出する必要がある場合、内部ポートを通じてバックプレーン網を経由して入口ラインカードから出口ラインカードに転送される。また、ルータが受信したＩＰパケットに対してサービスカードによる処理が必要な場合、そのＩＰパケットは、内部ポートを通じてバックプレーン網を経由して入口ラインカードから適切なサービスカードに転送され、さらに、内部ポートを通じてバックプレーン網を経由してそのサービスカードから出口ラインカードに転送される。出口ラインカードは、その受信したＩＰパケットを適切な外部ポートを経て適切な外部装置宛てに転送する。ルータ内でＩＰパケットがサービスカードを多段に経由する場合、内部ポートを通じてバックプレーン網を経由して前段のサービスカードから後段のサービスカードへとそのＩＰパケットは転送される。
【０００７】
これらの処理のために、各ラインカードおよびサービスカードにおいては、受信ＩＰパケットに含まれる宛先ＩＰアドレスと、送信先通信ポートおよび送信先装置を特定する送信先情報識別子との対応関係を登録するテーブル（フォワーディングテーブル）が必要になる。一般に、そのようなフォワーディングテーブルを用いて宛先ＩＰアドレスから送信先情報識別子を検索する処理は、パケット転送処理に必要な処理量の中の大きな割合を占める。このため、複数のラインカードおよびサービスカードを経由するパケット転送においては、送信先情報識別子を検索する処理量の削減、および、そのような検索を行うことに伴って大きくなる転送遅延の削減のために、入口ラインカードにおいて、受信パケットに含まれる宛先ＩＰアドレスから、経由するサービスカードの特定、出口ラインカードの特定、出口ラインカードから外部へ送信する際の送信先ポートおよび送信先装置の特定を行うことにより、サービスカードおよび出口ラインカードにおいて受信パケットに含まれる宛先ＩＰアドレスを用いた送信先情報識別子の検索処理を行わないようにすることが望ましい。
【０００８】
上述したルータにおけるバックプレーン網としては、従来、イーサネット（登録商標：以下同じ）網がよく使用されている。しかしながら、バックプレーン網にイーサネット網を用いたルータでは、入口ラインカードにおいては、受信パケットに含まれる宛先ＩＰアドレスから送信先通信ポートおよび次に経由するサービスカードの識別子（ＭＡＣ（メディアアクセス制御；Media Access Control）アドレス）または出口ラインカードの識別子（ＭＡＣアドレス）のみしか特定できないため、次に経由するサービスカードまたは出口ラインカードにおいても、再び受信パケットに含まれる宛先ＩＰアドレスを用いて、送信先通信ポートおよび次に経由するサービスカードや送信先装置を特定するための送信先情報識別子の検索処理を行う必要があった。結局、ルータ内においても送信先情報識別子の検索処理を繰り返す必要があり、処理量の増加につながっていた。
【０００９】
ルータ内での処理の軽減などを目的としてバックプレーン網にＭＰＬＳ網を用いるルータも提案されている。バックプレーン網にＭＰＬＳ網を用いたルータでは、入口ラインカードにおいては、受信パケットに含まれる宛先ＩＰアドレスから、送信先通信ポートおよび途中に経由するすべてのサービスカードの識別子（ＭＡＣアドレス）および出口ラインカードの識別子（ＭＡＣアドレス）のみしか解決できない。そのためこのルータでは、出口ラインカードにおいて、再び受信パケットに含まれる宛先ＩＰアドレスを用いて、出口ラインカードから送信する際の送信先通信ポートおよび送信先装置を特定するための送信先情報識別子の検索処理を行う必要があった。これも検索処理を複数回行うことを意味し、ルータ内での処理量の増加につながっている。
【００１０】
そこで本発明の目的は、物理転送網上に論理的なデータフレーム転送網を構築し、さらにその物理転送網に複数のデータフレーム処理装置やその他の処理装置を接続する場合に、送信先情報識別子の検索処理に要する処理量を軽減することができるデータフレーム処理方法および装置を提供することにある。具体的には本発明の目的は、データフレーム転送網の入口にあるデータフレーム処理装置において、受信データフレームに含まれるデータフレーム転送網上のアドレスから、データフレーム転送網の出口にあるデータフレーム処理装置から送信する際の送信先ポートおよび送信先装置を特定するためのデータフレーム処理方法を提供することにある。本発明の別の目的は、データフレーム転送網の入口において使用されるデータフレーム処理装置であって、受信データフレームに含まれるデータフレーム転送網上のアドレスから、データフレーム転送網の出口にあるデータフレーム処理装置から送信する際の送信先ポートおよび送信先装置を特定することができるデータフレーム処理装置と、そのような入口側のデータフレーム処理装置と対になって使用されてデータフレーム転送網の出口に設けられるデータフレーム処理装置と、これら入口側と出口側の機能をあわせ持ったデータフレーム処理装置と、を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のデータフレーム処理装置は、データフレーム転送網を構築し、データフレーム転送網内での通信に用いられる通信ポートである内部ポートとデータフレーム転送網の外部のネットワークとの通信に用いられる通信ポートである外部ポートとを収容するデータフレーム処理装置であって、各通信ポートからデータフレームを受信するデータフレーム受信手段と、外部ポートから受信したデータフレームに対し、そのデータフレームに含まれるアドレスに基づき、データフレーム転送網から外部に送信する際にデータフレーム転送網内で使用される送信装置において使用される送信先ポートと、その送信先ポートから送信する際の相手先となる装置とを示す識別子を特定する送信先特定手段と、外部ポートから受信したデータフレームに対し、ラベルを付与するとともにそのラベル内に識別子を埋め込み、送信データフレームを生成するカプセル化手段と、カプセル化手段から送信データフレームを受け取り、内部ポートを介して送信データフレームをデータフレーム転送網内に送出するデータフレーム送信手段と、を有する。
【００１２】
データフレーム転送網内で上述したデータフレーム処理装置と対になって用いられる本発明のデータフレーム装置は、データフレーム転送網を構築し、データフレーム転送網内での通信に用いられる通信ポートである内部ポートとデータフレーム転送網の外部のネットワークとの通信に用いられる通信ポートである外部ポートとを収容するデータフレーム処理装置であって、各通信ポートからデータフレームを受信するデータフレーム受信手段と、内部ポートから受信したデータフレームから、そのデータフレームに付与されたラベルを取り出し、そのラベルから、データフレーム転送網から外部に送信する際のデータフレーム転送網内で使用される送信装置において使用される送信先ポートと、その送信先ポートから送信する際の相手先となる装置とを示す識別子を取り出すデカプセル化手段と、デカプセル化手段から、ラベルを除去されたデータフレームを受け取り、識別子で特定された送信先ポートに対応する外部ポートから、識別子で特定された装置に向けて、データフレームを送出するデータフレーム送信手段と、を有する。
【００１３】
本発明の別のデータフレーム処理装置は、データフレーム転送網を構築し、データフレーム転送網内での通信に用いられる通信ポートである内部ポートとデータフレーム転送網の外部のネットワークとの通信に用いられる通信ポートである外部ポートとを収容するデータフレーム処理装置であって、各通信ポートからデータフレームを受信するデータフレーム受信手段と、外部ポートから受信したデータフレームに対し、そのデータフレームに含まれるアドレスに基づき、データフレーム転送網から外部に送信する際のデータフレーム転送網内で使用される送信装置において使用される送信先ポートと、その送信先ポートから送信する際の相手先となる装置とを示す識別子を特定する送信先特定手段と、外部ポートから受信したデータフレームに対し、ラベルを付与するとともにそのラベル内に識別子を埋め込み、送信データフレームを生成するカプセル化手段と、内部ポートから受信したデータフレームから、そのデータフレームに付与されたラベルを取り出し、そのラベルから識別子を取り出すデカプセル化手段と、カプセル化手段から送信データフレームを受け取った場合に、内部ポートを介して送信データフレームをデータフレーム転送網内に送出し、かつ、デカプセル化手段からラベルを除去されたデータフレームを受け取った場合に、識別子で特定された送信先ポートに対応する外部ポートから、識別子で特定された装置に向けて、ラベルを除されたデータフレームを送出するデータフレーム送信手段と、を有する。
【００１４】
本発明においてデータフレーム転送網は、サービス処理装置を含んで構成されていてももよい。そのような場合、データフレーム処理装置は、例えば、各通信ポートからデータフレームを受信するデータフレーム受信手段と、外部ポートから受信したデータフレームに対し、そのデータフレームに含まれるアドレスに基づき、データフレーム転送網での転送経路における次に転送される装置から最後の装置までの装置群を示す第１の識別子と、最後の装置において使用される送信先ポートとその送信先ポートから送信する際の相手先となる装置とを特定する情報を示す第２の識別子を特定する送信先特定手段と、外部ポートから受信したデータフレームに対し、ラベルを付与するとともにそのラベル内に第１および第２の識別子を埋め込み、送信データフレームを生成するカプセル化手段と、カプセル化手段から送信データフレームを受け取り、内部ポートを介して送信データフレームを次に転送される装置に送信するデータフレーム送信手段と、を有する。この場合、次に転送される装置が自データフレーム処理装置である場合には、カプセル化手段は第１および第２の識別子の埋め込みを行わず、データフレーム送信手段は、外部ポートから受信したデータフレームを、そのデータフレームに含まれるアドレスに基づく自データフレーム処理装置のいずれかの外部ポートから送出するようにすることが好ましい。
【００１５】
本発明の第１のデータフレーム処理方法は、複数のデータフレーム処理装置を有するデータフレーム転送網におデータフレーム転送方法であり、各データフレーム処理装置は、データフレーム転送網内での通信に用いられる通信ポートである内部ポートとデータフレーム転送網の外部のネットワークとの通信に用いられる通信ポートである外部ポートとを収容している、データフレーム処理方法であって、第１のデータフレーム処理装置において、第１のデータフレーム処理装置の外部ポートからのネットワークからデータフレームを受信し、その受信したデータフレームに対し、そのデータフレームに含まれるアドレスに基づき、データフレーム転送網から外部に送信する際にデータフレーム転送網内で使用される第２のデータフレーム処理装置において使用される送信先ポートと、その送信先ポートから送信する際の相手先となる装置とを示す識別子を特定するステップと、第１のデータフレーム処理装置において、外部ポートから受信したデータフレームに対し、ラベルを付与するとともにそのラベル内に識別子を埋め込み、送信データフレームを生成する段階と、第１のデータフレーム処理装置の内部ポートを介して送信データフレームを第２のデータフレーム処理装置に送信する段階と、第２のデータフレーム処理装置において、第２のデータフレーム処理装置の内部ポートから送信データフレームを受信する段階と、第２のデータフレーム処理装置において、送信データフレームからラベルを取り出し、そのラベルから識別子を取り出す段階と、識別子で特定された送信先ポートに対応する第２のデータフレーム処理装置の外部ポートから、識別子で特定された装置に向けて、データフレームを送出する段階と、を有する。
【００１６】
本発明の第２のデータフレーム処理方法は、複数のデータフレーム処理装置とサービス処理装置とを有するデータフレーム転送網におけるデータフレーム転送方法であり、各データフレーム処理装置は、データフレーム転送網内での通信に用いられる通信ポートである内部ポートとデータフレーム転送網の外部のネットワークとの通信に用いられる通信ポートである外部ポートとを収容している、データフレーム処理方法であって、第１のデータフレーム処理装置において、第１のデータフレーム処理装置の外部ポートからのネットワークからデータフレームを受信し、該受信したデータフレームに対し、該データフレームに含まれるアドレスに基づき、データフレーム転送網での転送経路における次に転送される装置から最後の装置までの装置群を示す第１の識別子と、最後の装置である第２のデータフレーム装置において使用される送信先ポートと該送信先ポートから送信する際の相手先となる装置とを特定する情報を示す第２の識別子を特定するステップと、第１のデータフレーム処理装置において、外部ポートから受信したデータフレームに対し、ラベルを付与するとともに該ラベル内に第１および第２の識別子を埋め込み、送信データフレームを生成する段階と、第１のデータフレーム処理装置の内部ポートを介して送信データフレームをデータフレーム転送網内に送信する段階と、データフレーム転送網内において第１の識別子に記述された転送順で送信データフレームを転送する段階と、第２のデータフレーム処理装置において、第２のデータフレーム処理装置の内部ポートから送信データフレームを受信する段階と、第２のデータフレーム処理装置において、送信データフレームからラベルを取り出し、該ラベルから第２の識別子を取り出す段階と、第２の識別子で特定された送信先ポートに対応する第２のデータフレーム処理装置の外部ポートから、第２の識別子で特定された装置に向けて、データフレームを送出する段階と、を有する。
【００１７】
本発明においては、例えば、ＭＰＬＳのＳｈｉｍヘッダのラベルフィールドに埋め込まれる。
【００１８】
すなわち本発明では、物理転送網上に論理的なデータフレーム転送網が構築されている場合に、データフレーム転送網の入口のデータフレーム処理装置において、受信データフレームに含まれるデータフレーム転送網上のアドレス情報に基づいて、データフレーム転送網の出口のデータフレーム処理装置から送信する際の送信先通信ポートおよび送信先装置を特定し、その送信先通信ポートおよび送信先装置を特定する最終送信先情報識別子をデータフレームに付与してカプセル化する。カプセル化されたデータフレームはデータフレーム転送網内を出口のデータフレーム処理装置まで転送される。データフレーム転送網の出口のデータフレーム処理装置は、その受信したカプセル化されたデータフレームをデカプセルするとともに、そこに含まれていた最終送信先情報識別子に基づき、識別子で指定された通信ポートから識別子で指定された送信先装置宛てに、データフレームを送信する。これにより、データフレーム転送網の出口のデータフレーム処理装置では、データフレーム転送網上のアドレス情報を用いた送信先情報識別子の検索処理は行わなくてもよくなる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、データフレーム転送網の入口のデータフレーム処理装置においてのみデータフレーム転送網上のアドレスから送信先通信ポートおよび送信先装置を特定し、データフレーム転送網の出口のデータフレーム処理装置においてはデータフレーム転送網上のアドレス情報を用いた送信先通信ポートおよび送信先装置の特定処理を行わなくてもよいため、データフレーム処理装置に必要な送信先情報識別子の検索処理量が少なくてすみ、低コストに装置が実現できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は、本発明に基づくデータフレーム処理装置を含んで構成されたネットワークの全体を示している。図示破線で囲んだ部分は、例えば背景技術の欄で述べたようなシャーシ型のルータに相当する部分であり、データフレーム処理装置１，２，３とサービス処理装置４とこれらの処理装置１〜４間でのデータフレーム転送に用いられるパックプレーンのネットワークＮ１とからなっており、データフレーム転送網として機能する論理ＩＰ網Ｎ７を構成している。データフレーム処理装置１，２，３は、このようなルータにおけるいわゆるライン機能部であり、シャーシ型のルータであれば例えばラインカードとして装着されるものである。同様にサービス処理装置は、このようなルータにおけるいわゆるサービス機能部であり、シャーシ型のルータであれば例えばサービスカードとして装着されるものである。
【００２２】
データフレーム転送網である論理ＩＰ網Ｎ７に接続する外部ネットワークとして、ルータＲ１，Ｒ２が接続したネットワークＮ２と、ルータＲ３，Ｒ４が接続したネットワークＮ３と、ルータＲ５，Ｒ６が接続したネットワークＮ４と、ルータＲ７，Ｒ８が接続したネットワークＮ５と、ルータＲ９，Ｒ１０が接続したネットワークＮ６とが設けられている。
【００２３】
データフレーム装置１は、通信ポートＰ１〜Ｐ３を備えており、通信ポートＰ１を介してバックプレーン網であるネットワークＮ１に接続するとともに、通信ポートＰ２，Ｐ３を介してそれぞれ外部のネットワークＮ２，Ｎ３と接続している。データフレーム装置２は、通信ポートＰ４，Ｐ５を備えており、通信ポートＰ４を介してバックプレーン網であるネットワークＮ１に接続するとともに、通信ポートＰ６を介してネットワークＮ４と接続している。データフレーム装置３は、通信ポートＰ６〜Ｐ８を備えており、通信ポートＰ６を介してバックプレーン網であるネットワークＮ１に接続するとともに、通信ポートＰ７，Ｐ８を介してそれぞれネットワークＮ４，Ｎ５と接続している。サービス処理装置４は、通信ポートとしては通信ポートＰ９のみを備えており、通信ポートＰ９を介してネットワークＮ１と接続してしている。したがって、上述した各処理装置の通信ポートＰ１〜Ｐ９のうち、通信ポートＰ１，Ｐ４，Ｐ６，Ｐ９は、論理ＩＰ網Ｎ７内での通信を行う内部ポートであり、残りの通信ポートＰ２，Ｐ３，Ｐ５，Ｐ７，Ｐ８は、論理ＩＰ網Ｎ７の外部のネットワークＮ２〜Ｎ６との通信を行うための外部ポートである。本実施形態では、ネットワークＮ１〜Ｎ６は、いずれもイーサネット網であるとする。したがって、ネットワークＮ１〜Ｎ６と通信ポートＰ１〜Ｐ９との間で送受信されるデータフレームはイーサネットフレームである。もちろん、各ネットワークとしてイーサネット網以外のものも使用可能であり、その場合は、ネットワークと通信ポートとの間で送受信されるデータフレームは、それらのネットワークに適合した形式のデータフレームとなる。
【００２４】
次に、データフレーム処理装置の構成の一例を説明する。データフレーム処理装置１〜３は、基本的には同じ構成を有するので、ここでは、図２に示すデータフレーム処理装置１で代表させて、データフレーム処理装置の構成を説明する。
【００２５】
データフレーム処理装置１は、上述したように通信ポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３を備えるとともに、データフレーム送受信部１１と、通信ポート種別特定部１２と、外部ポート受信データフレーム送信先特定部１３と、ＭＰＬＳカプセル化部１４と、ＭＰＬＳデカプセル化部１５と、通信ポート種別検索テーブル１６と、送信先情報検索テーブル１７と、送信先通信ポートおよびＭＡＣアドレス検索テーブル１８とを備えている。
【００２６】
通信ポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３は、それぞれ、ネットワークＮ１、Ｎ２、Ｎ３から受信したデータフレームをデータフレーム送受信部１１に転送し、データフレーム送受信部１１から受信したデータフレームを、ネットワークＮ１、Ｎ２、Ｎ３に転送する。
【００２７】
データフレーム送受信部１１は、通信ポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３から受信したイーサネットフレームに受信通信ポート情報を付与し、そのように受信通信ポート情報を付与して得られるデータフレームを通信ポート種別特定部１２に転送する。受信通信ポート情報は、どの通信ポートからそのイーサネットフレームを受信したかを示す情報であって、例えば、受信に用いた通信ポートの番号などからなっている。
【００２８】
さらに、データフレーム送受信部１１は、外部ポート受信データフレーム送信先特定部１３またはＭＰＬＳカプセル化部１４またはＭＰＬＳデカプセル化部１５からデータフレームを受信し、受信したデータフレームに含まれる送信先情報識別子をキーにして、後述する送信先通信ポートおよびＭＡＣアドレス検索テーブル１８を検索することにより、送信先通信ポート情報および送信先装置のＭＡＣアドレスを取得する。そして、データフレームから送信先情報識別子を取り除き、取得したＭＡＣアドレスを宛先ＭＡＣアドレス、自データフレーム処理装置のＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレスとしてイーサネットフレームを生成し、取得した送信先通信ポート情報に基づき、通信ポートＰ１、Ｐ２、Ｐ３のいずれかへそのイーサネットフレームを転送する。すなわち、外部ポート受信データフレーム送信先特定部１３またはＭＰＬＳカプセル化部１４またはＭＰＬＳデカプセル化部１５から入力したデータフレームについては、送信先通信ポート情報で指定される通信ポートを利用して、検索されたＭＡＣアドレスで特定される相手先装置に対して、対応するイーサネットフレームを送信する。
【００２９】
通信ポート種別特定部１２は、データフレーム送受信部１１からデータフレームを受信し、そのデータフレームに含まれる受信通信ポート情報をキーにして、例えば受信通信ポート情報に含まれる通信ポート番号に基づいて、通信ポート種別検索テーブル１６を検索して、通信ポート種別を取得する。通信ポート種別は、通信ポートが外部ポートなのか内部ポートなのかを示す情報である。通信ポート種別検索テーブル１６に格納される情報の一例が、図３に示されている。通信ポート種別検索テーブル１６は、受信通信ポート情報と通信ポート種別との対応を示す表である。図３において、通信ポート種別欄の“０”は内部ポートを示し、“１”は外部ポートを示している。
【００３０】
通信ポート種別特定部１２は、取得した通信ポート種別が外部ポートの場合には、そのデータフレームから受信通信ポート情報を除去したデータフレームを外部ポート受信データフレーム送信先特定部１３に転送する。一方、取得した通信ポート種別が内部ポートの場合には、通信ポート種別特定部１２は、そのデータフレームから受信通信ポート情報を除去したデータフレームをＭＰＬＳデカプセル化部１５に転送する。
【００３１】
外部ポート受信データフレーム送信先特定部１３は、通信ポート種別特定部１２から受信したデータフレームに対し、そのデータフレームに含まれる宛先ＩＰアドレスをキーにして送信先情報検索テーブル１７を検索し、次送信先情報識別子と送信先装置群識別子と最終送信先情報識別子とを取得する。図４は、送信先情報検索テーブル１７に格納される情報の一例を示している。送信先情報検索テーブル１７には、ＩＰアドレスおよびそれに対応するネットマスクが格納されるとともに、ＩＰアドレスごとにそのＩＰアドレスに送信するための次送信先情報識別子、送信先装置群識別子および最終送信先情報識別子が格納されている。
【００３２】
外部ポート受信データフレーム送信先特定部１３は、次送信先情報識別子が自データフレーム処理装置を示す値の場合、受信したデータフレームに最終送信先情報識別子を送信先情報識別子として付与し、そのように送信先情報識別子が付与されたデータフレームをデータフレーム送受信部１１に転送し、一方、次送信先情報識別子が自データフレーム処理装置を示す値でない場合、受信したデータフレームに次送信先情報識別子と送信先装置群識別子と最終送信先情報識別子とを付与したデータフレームをＭＰＬＳカプセル化部１４に転送する。
【００３３】
ここで次送信先情報識別子、送信先装置群識別子および最終送信先情報識別子について説明する。
【００３４】
図１において破線内で示す論理ＩＰ網Ｎ７すなわちデータフレーム転送網に対して外部ネットワーク（ネットワークＮ２〜Ｎ５のいずれか）から転送されてきたイーサネットフレームは、データフレーム転送網内を転送されて（あるいはデータフレーム転送網内では転送されずに）、再び、データフレーム転送網から外部ネットワークのいずれかに送出される。そこで、データフレーム処理装置が外部ポートからイーサネットフレームを受信した場合、データフレーム転送網（論理ＩＰ網Ｎ７）内において次にどの処理装置に転送するかを次送信先情報識別子で表現する。次送信先情報識別子は、自データフレーム処理装置から送信する際に用いる（自データフレーム処理装置の）送信先ポートを特定できる情報と、転送先となる処理装置（相手先装置）を特定できる情報とを格納する。データフレーム転送網内を転送させずに自データフレーム処理装置から外部ネットワークに対してイーサネットフレームを直接送信する場合もあるが、そのときは、次送信先情報識別子には自データフレーム処理装置を設定することとなる。
【００３５】
データフレーム（本実施形態ではイーサネットフレーム）をデータフレーム転送網で転送させる場合、そのデータフレーム転送網内での転送順を示したものが送信先装置群識別子である。すなわち、送信先装置群識別子は、データフレーム転送網内でのデータフレームの転送経路にある次の送信先装置からデータフレーム転送網内の最後の送信先装置までの送信先装置群を示している。なお、本実施形態の場合、データフレーム転送網内での転送の態様は、外部ネットワークからイーサネットフレームを受け付けるデータフレーム処理装置を入口装置、外部ネットワークへイーサネットフレームを送信するデータフレーム処理装置を出口装置とすると、入口装置から出口装置に直接転送される場合と、入口装置と出口装置との間で１または複数のサービス処理装置を経由する場合との２通りがある。
【００３６】
データフレームは結局はデータフレーム転送網から外部ネットワークに送信されるが、その際、データフレーム転送網内の最後の送信先装置において使用する送信先ポートと、外部ネットワークにおける送信先装置とを特定できる情報が最終送信先情報識別子に格納される。
【００３７】
ＭＰＬＳカプセル化部１４は、外部ポート受信データフレーム送信先特定部１３から受信したデータフレームに対し、そのデータフレームに含まれる送信先装置群識別子および最終送信先情報識別子をＭＰＬＳのＳｈｉｍヘッダのラベルフィールドに埋め込んでＳｈｉｍヘッダを作成してＭＰＬＳフレームを作成し、作成したＭＰＬＳフレームに対し、受信したデータフレームに含まれる次送信先情報識別子を送信先情報識別子として付与し、そのように送信先情報識別子が付与されたデータフレームをデータフレーム送受信部１１に転送する。なお、上述した通信ポート種別特定部１２および外部ポート受信データフレーム送信先特定部１３の説明から明らかなように、ＭＰＬＳカプセル化部１４に送られてくるデータフレームは、外部ポートから受信したイーサネットフレームに対応するものであり、かつ、データフレーム転送網内を転送されることになっているデータフレームである。
【００３８】
ＭＰＬＳデカプセル化部１５は、通信ポート種別特定部１２から受信したデータフレームに対し、受信データフレームのＭＰＬＳのＳｈｉｍヘッダを外し、Ｓｈｉｍヘッダのラベル値から最終送信先情報識別子を特定し、その最終送信先情報識別子を送信先情報識別子として付与したデータフレームをデータフレーム送受信部１１に転送する。なお、上述した通信ポート種別特定部１２の説明から明らかなように、ＭＰＬＳデカプセル化部１５に送られてくるデータフレームは、データフレーム転送網内を転送されて内部ポートから受信したイーサネットフレームに対応するものである。
【００３９】
図５は、送信先通信ポートおよびＭＡＣアドレス検索テーブル１８に格納される情報の一例を示している。送信先通信ポートおよびＭＡＣアドレス検索テーブル１８は、送信先情報識別子ごとに、送信に用いる送信先通信ポートと、送信の相手となる装置のＭＡＣアドレスを示す送信先ＭＡＣアドレスとを格納している。
【００４０】
次に、上述したデータフレーム処理装置の動作について、具体例を挙げて説明する。
【００４１】
＜動作例１＞
ネットワーク構成が図１に示す通りであるとして、宛先ＩＰアドレスが１９２．１６８．１．１であるルータＲ１発のＩＰパケットを、通信ポートＰ２からデータフレーム処理装置１が受信し、通信ポートＰ３からルータＲ４宛てにパケット転送が行われる場合を例に、データフレーム処理装置の動作を説明する。
【００４２】
データフレーム処理装置１では、通信ポートＰ２からパケットを受信すると、通信ポート種別特定部１２は、図３に示す通信ポート種別検索テーブル１６を検索する。このときの受信通信ポート情報（Ｐ２）は、通信ポート種別検索テーブル１６のラインＬ３２にマッチするので、通信ポート種別＝１（外部ポートを示す値）が得られる。その結果、イーサネットフレームが外部ポートから受信したと判断され、外部ポート受信データフレーム送信先特定部１３にデータフレームは転送される。
【００４３】
外部ポート受信データフレーム送信先特定部１３は、宛先ＩＰアドレス＝１９２．１６８．１．１をキーにして図４に示す送信先情報検索テーブル１７を検索する。この宛先ＩＰアドレスは送信先情報検索テーブル１７のラインＬ４２にマッチするので、次送信先情報識別子＝０（自データフレーム処理装置を示す値）、送信先装置群識別子＝０、最終送信先情報識別子＝３０２が得られる。次送信先情報識別子が自データフレーム処理装置を示す値（０）のため、最終送信先情報識別子＝３０２を送信先情報識別子として付与されたデータフレームが、データフレーム送受信部１１に転送される。データフレーム送受信部１１は、送信先情報識別子＝３０２をキーにして、図５に示す送信先通信ポートおよびＭＡＣアドレス検索テーブル１８を検索する。この送信先情報識別子は、送信先通信ポートおよびＭＡＣアドレス検索テーブル１８のラインＬ５４にマッチするので、送信先通信ポート＝Ｐ３、送信先ＭＡＣアドレス＝１４：１４：１４：１４：１４：１４（ルータＲ４のＭＡＣアドレス）が得られる。これによりデータフレーム送受信部１１は、イーサネットフレームを生成し、通信ポートＰ３からルータＲ４宛てにパケットを転送する。
【００４４】
＜動作例２＞
図１に示す構成のネットワークにおいて、宛先ＩＰアドレスが１９２．１６８．１０．１００であるルータＲ３発のＩＰパケットを通信ポートＰ３からデータフレーム処理装置１が受信し、データフレーム転送網内においてデータフレーム処理装置１の通信ポートＰ１からデータフレーム処理装置２宛てにパケット転送が行われ、転送されたパケットを通信ポートＰ４からデータフレーム処理装置２が受信し、データフレーム処理装置２の通信ポートＰ５からルータＲ６宛てにパケット転送が行われる場合を例に、データフレーム処理装置の動作を説明する。
【００４５】
データフレーム処理装置１では、通信ポートＰ３からパケットを受信すると、通信ポート種別特定部１２は、図３に示す通信ポート種別検索テーブル１６を検索する。このときはラインＬ３３にマッチするので、通信ポート種別特定部１２は、通信ポート種別＝１（外部ポートを示す値）を得て、イーサネットフレームが外部ポートから受信したと判断し、外部ポート受信データフレーム送信先特定部１３にデータフレームを転送する。外部ポート受信データフレーム送信先特定部１３は、宛先ＩＰアドレス＝１９２．１６８．１０．１００をキーにして図４に示す送信先情報検索テーブル１７を検索し、このときはラインＬ４３にマッチするので、次送信先情報識別子＝２（データフレーム処理装置２を示す値）、送信先装置群識別子＝２（データフレーム処理装置２を示す値）、最終送信先情報識別子＝２０２を取得する。この場合は、次送信先情報識別子が自データフレーム処理装置を示す値（０）ではないため、次送信先情報識別子＝２、送信先装置群識別子＝２、最終送信先情報識別子＝３０２を付与したデータフレームが、ＭＰＬＳカプセル化部１４に転送される。ＭＰＬＳカプセル化部１４は、送信先装置群識別子＝２および最終送信先情報識別子＝２０２をＭＰＬＳのＳｈｉｍヘッダのラベルフィールドに埋め込んでＳｈｉｍヘッダを作成してＭＰＬＳフレームを作成する（ラベル値＝０２２０２）。そして、作成したＭＰＬＳフレームに次送信先情報識別子＝２を送信先情報識別子として付与されたデータフレームが、データフレーム送受信部１１に転送される。データフレーム送受信部１１は、送信先情報識別子＝２をキーにして図５に示す送信先通信ポートおよびＭＡＣアドレス検索テーブル１８を検索し、このときはラインＬ５５にマッチするので、送信先通信ポート＝Ｐ１、送信先ＭＡＣアドレス＝０２：０２：０２：０２：０２：０２（データフレーム処理装置２のＭＡＣアドレス）を得る。データフレーム送受信部１１は、これによりイーサネットフレームを生成し、通信ポートＰ１からデータフレーム処理装置２宛てにパケットを転送する。
【００４６】
データフレーム処理装置２では、通信ポートＰ４からパケットを受信すると、通信ポート種別特定部１２は、図６に示す通信ポート種別検索テーブルを検索する。このときは、通信ポート種別検索テーブルのラインＬ６１にマッチするので、通信ポート種別＝０（内部ポートを示す値）が得られ、通信ポート種別特定部１２は、イーサネットフレームが内部ポートから受信したと判断し、ＭＰＬＳデカプセル化部１５にデータフレームを転送する。ＭＰＬＳデカプセル化部１５は、受信データフレームのＭＰＬＳのＳｈｉｍヘッダを外し、そのＳｈｉｍヘッダのラベル値＝０２２０２より最終送信先情報識別子＝２０２を特定し、その最終送信先情報識別子＝２０２を送信先情報識別子として付与したデータフレームをデータフレーム送受信部１１に転送する。データフレーム送受信部１１は、送信先情報識別子＝２０２をキーにして、図８に示す送信先通信ポートおよびＭＡＣアドレス検索テーブルを検索する。このときは送信先通信ポートおよびＭＡＣアドレス検索テーブルのラインＬ８２にマッチするので、送信先通信ポート＝Ｐ５、送信先ＭＡＣアドレス＝２２：２２：２２：２２：２２：２２（ルータＲ６のＭＡＣアドレス）が得られる。これによりデータフレーム送信部１１は、イーサネットフレームを生成し、通信ポートＰ５からルータＲ６宛てにパケットを転送する。なお、データフレーム処理装置２の送信先情報検索テーブルの内容は、例えば図７に示すようなものである。
【００４７】
＜動作例３＞
図１に示す構成のネットワークにおいて、宛先ＩＰアドレスが１７２．１６．１．１であるルータＲ１発のＩＰパケットを通信ポートＰ２からデータフレーム処理装置１が受信し、データフレーム転送網内において通信ポートＰ１からサービス処理装置４宛てにパケット転送が行われ、サービス処理装置４はその通信ポートＰ９においてデータフレームを受信し、そのデータフレームに対する処理を行った後そのデータフレームを通信ポートＰ９からデータフレーム処理装置３宛てにパケット転送し、データフレーム処理装置は転送されてきたデータフレームを通信ポートＰ６で受信して通信ポートＰ８からルータＲ９宛てにパケット転送を行う場合を例に、データフレーム処理装置の動作を説明する。
【００４８】
まず、サービス処理装置４の構成を説明する。サービス処理装置４は、図１２に示すように、通信ポートＰ９のほかに、データフレーム送受信部２１と、送信先通信ポートおよびＭＡＣアドレス検索テーブル２２とを備えている。通信ポートＰ９は、ネットワークＮ１から受信したイーサネットフレームをデータフレーム送受信部２１に転送し、データフレーム送受信部２１から受信したイーサネットフレームを、ネットワークＮ１に転送する。データフレーム送受信部２１は、通信ポートＰ９から受信したイーサネットフレームに対し、そのイーサネットフレームに含まれるＭＰＬＳのＳｈｉｍヘッダのラベル値をキーにして送信先通信ポートおよびＭＡＣアドレス検索テーブル２２を検索して送信先通信ポート情報および送信先装置のＭＡＣアドレスを取得する。そして、データフレーム送受信部２１は、取得したＭＡＣアドレスを宛先ＭＡＣアドレスとし、自サービス処理装置のＭＡＣアドレスを送信元ＭＡＣアドレスとしてイーサネットフレームを生成し、取得した送信先通信ポート情報に基づき、通信ポートＰ９へ転送する。
【００４９】
このようなサービス処理装置４が用いられるとして、データフレーム処理装置１では、通信ポートＰ２からパケットを受信すると、通信ポート種別特定部１２は、図３に示す通信ポート種別検索テーブル１６を検索する。このときはラインＬ３２にマッチするから、通信ポート種別＝１（外部ポートを示す値）が得られる。通信ポート種別特定部１２は、イーサネットフレームが外部ポートから受信したと判断し、外部ポート受信データフレーム送信先特定部１３にデータフレームを転送しる。外部ポート受信データフレーム送信先特定部１３は、宛先ＩＰアドレス＝１７２．１６．１．１をキーにして図４に示す送信先情報検索テーブル１７を検索し、このときはラインＬ４４にマッチするので、次送信先情報識別子＝４（サービス処理装置４を示す値）、送信先装置群識別子＝４３（サービス処理装置４およびデータフレーム処理装置３を示す値）、最終送信先情報識別子＝３０１を取得する。次送信先情報識別子が自データフレーム処理装置を示す値（０）ではないため、次送信先情報識別子＝４、送信先装置群識別子＝４３、最終送信先情報識別子＝３０１を付与したデータフレームが、ＭＰＬＳカプセル化部１４に転送される。ＭＰＬＳカプセル化部１４は、送信先装置群識別子＝４３および最終送信先情報識別子＝３０１をＭＰＬＳのＳｈｉｍヘッダのラベルフィールドに埋め込んでＳｈｉｍヘッダを作成してＭＰＬＳフレームを作成し（ラベル値＝４３３０１）、作成したＭＰＬＳフレームに対して次送信先情報識別子＝４を送信先情報識別子として付与してデータフレームとし、そのデータフレームをデータフレーム送受信部１１に転送する。データフレーム送受信部１１は、送信先情報識別子＝４をキーにして図５に示す送信先通信ポートおよびＭＡＣアドレス検索テーブルを検索し、ここではラインＬ５７にマッチするので、送信先通信ポート＝Ｐ１、送信先ＭＡＣアドレス＝０４：０４：０４：０４：０４：０４（サービス処理装置４のＭＡＣアドレス）を得る。これによりデータフレーム送受信部１１はイーサネットフレームを生成し、通信ポートＰ１からサービス処理装置４宛てにパケットを転送する。
【００５０】
サービス処理装置４では、通信ポートＰ９からパケットを受信すると、データフレーム送受信部２１が、受信したデータフレームのＭＰＬＳのＳｈｉｍヘッダのラベル値＝４３３０１をキーにして、図１３に示す送信先通信ポートおよびＭＡＣアドレス検索テーブル２２を検索する。この場合、ライン１２１にマッチするので、データフレーム送受信部２１は、送信先通信ポート＝Ｐ９、送信先ＭＡＣアドレス＝０３：０３：０３：０３：０３：０３（データフレーム処理装置３のＭＡＣアドレス）を得る。これによりデータフレーム送受信部２１は、イーサネットフレームを生成し、通信ポートＰ９からデータフレーム処理装置３宛てにパケットを転送する。
【００５１】
データフレーム処理装置３では、通信ポートＰ６からパケットを受信すると、通信ポート種別特定部１２において図９に示す通信ポート種別検索テーブルを検索する。このときはラインＬ９１にマッチするので、通信ポート種別＝０（内部ポートを示す値）が得られる。通信ポート種別特定部１２は、イーサネットフレームが内部ポートから受信したと判断し、ＭＰＬＳデカプセル化部１５にデータフレームは転送する。ＭＰＬＳデカプセル化部１５は、受信したデータフレームに含まれるＭＰＬＳのＳｈｉｍヘッダを取り外し、っそのＳｈｉｍヘッダのラベル値＝４３３０１より最終送信先情報識別子＝３０１を特定し、最終送信先情報識別子＝３０１を送信先情報識別子としてデータフレームに付与する。送信先情報識別子が付与されたデータフレームは、データフレーム送受信部１１に転送される。データフレーム送受信部１１は、送信先情報識別子＝３０１をキーにして図１１に示す送信先通信ポートおよびＭＡＣアドレス検索テーブルを検索する。この場合はラインＬ１１３にマッチするので、送信先通信ポート＝Ｐ８、送信先ＭＡＣアドレス＝３３：３３：２２：２２：２２：２２（ルータＲ９のＭＡＣアドレス）が得られる。これによりデータフレーム送受信部１１はは、イーサネットフレームを生成し、通信ポートＰ８からルータＲ９宛てにパケットを転送する。なお、データフレーム処理装置３の送信先情報検索テーブルの内容は、例えば図１０に示すようなものである。
【００５２】
図１４は、本実施形態におけるパケット転送処理手順をまとめて示したものである。
【００５３】
まず、データフレーム処理装置に、通信ポート種別検索テーブル１６、送信先情報検索テーブル１７、送信先通信ポートおよびＭＡＣアドレス検索テーブル１８を設定する（ステップＳ１）。次に、データフレーム処理装置は、通信ポートからデータフレームを受信し（ステップＳ２）、受信した通信ポート識別子をキーにして通信ポート種別検索テーブル１６を検索して通信ポート種別を取得し（ステップＳ３）、通信ポート種別が外部ポートかどうかの判定を行う（ステップＳ４）。
【００５４】
ステップＳ４において通信ポート種別が外部ポートの場合には、受信データフレームのＩＰアドレスをキーにして送信先情報検索テーブル１７を検索し、次送信先情報識別子、送信先装置群識別子、最終送信先情報識別子を取得し（ステップＳ５）、次送信先装置が自データフレーム処理装置かどうかの判定を行う（ステップＳ６）。ステップＳ６において、次送信先装置が自データフレーム処理装置ではない場合には、送信先装置群識別子および最終送信先情報識別子をＭＰＬＳのＳｈｉｍヘッダのラベルフィールドに埋め込んで生成したＳｈｉｍヘッダを受信データフレームに付与して送信データフレームを作成し（ステップＳ７）、ステップＳ１０に移行する。ステップＳ６において次送信先装置が自データフレーム処理装置である場合には、そのままステップＳ１０に移行する。
【００５５】
ステップＳ４において通信ポート種別が外部ポートでない場合には、受信した受信データフレームのＭＰＬＳのＳｈｉｍヘッダのラベル値から送信先情報識別子を取得し（ステップＳ８）、受信データフレームのＭＰＬＳのＳｈｉｍヘッダを外して送信データフレームを生成し（ステップＳ９）、ステップＳ１０に移行する。
【００５６】
ステップＳ１０では、送信先情報識別子をキーにして送信先通信ポートおよびＭＡＣアドレス検索テーブル１８を検索し、送信先通信ポートと送信先ＭＡＣアドレスを取得してイーサフレームを生成し、該当する通信ポートからデータフレームを送信する。ステップＳ１０の処理終了後はステップＳ２に戻り、ステップＳ２〜Ｓ１０の処理を繰り返す。
【００５７】
以上説明した実施形態においては、送信先装置群識別子および最終送信先情報識別子をＭＰＬＳのＳｈｉｍヘッダのラベルフィールドに埋め込んでいる。この埋め込む方法としては、図１５に示すように、ラベルフィールドを２つのフィールドに分け、送信先装置群識別子および最終送信先情報識別子をそれぞれ埋め込む方法や、図１６に示すように、２つのラベルフィールドに送信先装置群識別子および最終送信先情報識別子をそれぞれ埋め込み、２つのラベルを付与する方法のいずれでも良い。
【００５８】
上述したデータフレーム処理装置は、外部ネットワークからデータフレームを受信する入口機能と、外部ネットワークに対してデータフレームを送信する出口機能の両方を備えているが、ネットワーク構成や、システム全体としての冗長構成によっては、外部ポートで受け付けたデータフレーム（イーサネットフレーム）に対し、そのデータフレームに含まれる基づいて送信先装置群識別子および最終送信先情報識別子をＭＰＬＳのＳｈｉｍヘッダのラベルフィールドに埋め込み、識別子が埋め込まれたデータフレームを内部ポートを介して次の相手先装置に送信するだけの機能を有するデータフレーム処理装置、すなわち、入口機能のみを有するデータフレーム処理装置としてもよい。逆に、内部ポートでデータフレームを受け付け、そのデータフレームのＭＰＬＳのＳｈｉｍヘッダのラベルフィールドから最終送信先情報識別子を取り出し、Ｓｈｉｍヘッダが取り除かれた送信データフレームを生成し、最終送信先情報識別子の内容に応じてその送信データフレームを外部ポートから送信するだけの機能を有するデータフレーム処理装置、すなわち、出口機能のみを有するデータフレーム処理装置としてもよい。
【００５９】
以上説明した実施形態においては、データフレーム転送網（論理ＩＰ網Ｎ７）にサービス処理装置を設け、データフレームに対する付加的な処理を行えるようにしているが、データフレーム転送網にサービス処理装置を設けない構成も可能である。そのような場合には、データフレーム転送網内においてデータフレームは、入口装置から出口装置に向けて直接転送されるのみであるから、上述した説明における送信先装置群識別子を用いる必要はない。したがって、外部ポート受信データフレーム送信先特定部１３は送信先装置群識別子を取得するはなく、ＭＰＬＳカプセル化部１４もＭＰＬＳのＳｈｉｍヘッダのラベルフィールドに送信先装置群識別子を付与する必要はない。
【００６０】
また上述した実施形態では、ＭＰＬＳのＳｈｉｍヘッダのラベルフィールドに対して最終送信先情報識別子（および必要に応じて送信先装置群識別子）を付与しているが、本発明において最終送信先情報識別子および送信先装置群識別子を付与する対象は、ＭＰＬＳのＳｈｉｍヘッダのラベルフィールドに限られるものではない。本発明では、データフレーム転送網として、ネットワーク内を転送されるデータフレーム（パケット）に対し、明示的に経路を指示するラベルが付与され、そのラベルに基づいてルーティングが行われるような任意のネットワークを使用することが可能である。したがって、ＭＰＬＳに限らずそのようなラベルに基づくルーティングを任意のプロトコルにおいて、データフレームやパケットに付与されることになるラベルに対し、最終送信先情報識別子および送信先装置群識別子を付与することができる。
【００６１】
以上説明した本発明のデータフレーム処理装置およびサービス処理装置は、それを実現するためのプログラムをカード型コンピュータやブレードサーバ用コンピュータなどのコンピュータに読み込ませ、そのプログラムを実行させることによっても実現できる。そのようなコンピュータは、ＣＰＵ（中央処理装置）と、プログラムやデータを格納するためのハードディスク装置と、主メモリと、コマンドなどを入力するための入力装置と、表示装置と、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体を読み取る読み取り装置と、内部ポートおよび外部ポートを構成する通信インタフェースとから構成されている。このコンピュータでは、データフレーム処理装置あるいはサービス処理装置を実現するためのプログラムを格納した記録媒体を読み取り装置に装着して記録媒体からプログラムを読み出してハードディスク装置に格納し、あるいは、ネットワークを介してそのようなプログラムをハードディスク装置に格納し、その後、ハードディスク装置に格納されたプログラムをＣＰＵが実行することにより、データフレーム処理装置あるいはサービス処理装置として機能することになる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明が適用されるネットワークの構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施の一形態のデータフレーム処理装置の構成を示す図である。
【図３】データフレーム処理装置１の通信ポート種別検索テーブルの構成の一例を示す図である。
【図４】データフレーム処理装置１の送信先情報検索テーブルの構成の一例を示す図である。
【図５】データフレーム処理装置１の送信先通信ポートおよびＭＡＣアドレス検索テーブルの構成の一例を示す図である。
【図６】データフレーム処理装置２の通信ポート種別検索テーブルの構成の一例を示す図である。
【図７】データフレーム処理装置２の送信先情報検索テーブルの構成の一例を示す図である。
【図８】データフレーム処理装置２の送信先通信ポートおよびＭＡＣアドレス検索テーブルの構成の一例を示す図である。
【図９】データフレーム処理装置３の通信ポート種別検索テーブルの構成の一例を示す図である。
【図１０】データフレーム処理装置３の送信先情報検索テーブルの構成の一例を示す図である。
【図１１】データフレーム処理装置３の送信先通信ポートおよびＭＡＣアドレス検索テーブルの構成の一例を示す図である。
【図１２】サービス処理装置の構成の一例を示す図である。
【図１３】サービス処理装置４の送信先通信ポートおよびＭＡＣアドレス検索テーブルの構成の一例を示す図である。
【図１４】データフレーム転送処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図１５】送信先装置群識別子および最終送信先情報識別子をＭＰＬＳのＳｈｉｍヘッダのラベルフィールドに埋め込む方法の一例を示す図である。
【図１６】送信先装置群識別子および最終送信先情報識別子をＭＰＬＳのＳｈｉｍヘッダのラベルフィールドに埋め込む方法の別の例を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１〜３    データフレーム処理装置
４    サービス処理装置
１１    データフレーム送受信部
１２    通信ポート種別特定部
１３    外部ポート受信データフレーム送信先特定部
１４    ＭＰＬＳカプセル化部
１５    ＭＰＬＳデカプセル化部
１６    通信ポート種別検索テーブル
１７    送信先情報検索テーブル
１８    送信先通信ポートおよびＭＡＣアドレス検索テーブル
２１    データフレーム送受信部
２２    送信先通信ポートおよびＭＡＣアドレス検索テーブル
Ｌ３１〜Ｌ３３，Ｌ４１〜Ｌ４４，Ｌ５１〜Ｌ５７    ライン
Ｌ６１，Ｌ６２，Ｌ７１〜Ｌ７４，Ｌ８１〜Ｌ８５    ライン
Ｌ９１〜Ｌ９３，Ｌ１０１〜Ｌ１０４，Ｌ１１１〜Ｌ１１７    ライン
Ｎ１〜Ｎ６    ネットワーク
Ｎ７    論理ＩＰ網
Ｐ１〜Ｐ８    通信ポート
Ｒ１〜Ｒ１０    ルータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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